第三章混凝土39.混凝土的分类(一)按干表观密度分(1)重混凝土。表观密度大于2500kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。(2)普通混凝土。表观密度为1950~2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品种。(3)轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。结构混凝土(二)按胶凝材料分防水混凝土耐热混凝土耐酸混凝土大体积混凝土泵送混凝土喷射混凝土(三)按用途分压力混凝士离心混凝土辗压混凝土【水泥混凝土石膏混凝土(四)按生产工艺和施工方法分沥青混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土47.混凝土的基本要求(配合比设计的基本要求)如何满足?(1)满足施工要求的和易性。(2)满足设计的强度等级,并具有95%的保证率。(3)满足工程所处环境对混凝土的耐久性要求。(4)经济合理,最大限度节约水泥,降低混凝土成本
第三章 混凝土 39.混凝土的分类 (一)按干表观密度分 (1)重混凝土。表观密度大于 2500kg/m3 的混凝土。常由重晶石和铁矿石配 制而成。 (2)普通混凝土。表观密度为 1950~2500kg/m3 的水泥混凝土。主要以砂、 石子和水泥配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品种。 (3)轻混凝土。表观密度小于 1950kg/m3 的混凝土。包括轻骨料混凝土、多 孔混凝土和大孔混凝土等。 (二)按胶凝材料分 (三)按用途分 (四)按生产工艺和施工方法分 47.混凝土的基本要求(配合比设计的基本要求)如何满足? (1)满足施工要求的和易性。 (2)满足设计的强度等级,并具有 95%的保证率。 (3)满足工程所处环境对混凝土的耐久性要求。 (4)经济合理,最大限度节约水泥,降低混凝土成本。 聚合物混凝土 水玻璃混凝土 沥青混凝土 石膏混凝土 水泥混凝土 大体积混凝土 耐酸混凝土 耐热混凝土 防水混凝土 结构混凝土 辗压混凝土 离心混凝土 压力混凝土 喷射混凝土 泵送混凝土
48.砂的技术要求(细度模数计算及级配评定)粗砂:Mx=3.7~3.1(I区);中砂:Mx=3.0~2.3(II区);细砂:Mx=2.2~1.6(III区)。(A, +A, +A +A +A)-5AI区II区III区M.100 A累计筛金百分率(%)0009.5mm10~010~010~04.75mm35~525~02.36mm15~050~1025~01.65~3518mm85~7170~4140~160.60mm0.30mm95~8092~7085~55100~90100~90100~900.15mm49.碱骨料反应及如何防范的碱一骨料反应是指混凝土内水泥中所含的碱(K20和Na20),与骨料中活性Si02发生化学反应,在骨料表面形成碱一硅凝胶,吸水后将产生3倍以上的体积膨胀,从而导致混凝土膨胀开裂而破坏。防范:对水泥中碱含量大于0.6%:骨料中含有活性Si02且在潮湿环境或水中使用的混凝土工程,必须加以重视。大型水工结构、桥梁结构、高等级公路、飞机场跑道一般均要求对骨料进行碱活性试验或对水泥的碱含量加以限制。50.粗骨料强度的表示方法、粗骨料最大粒如何选择?碎石的强度可用其母岩岩石的抗压强度和碎石的压碎指标值表示。卵石的强度用压碎指标值表示。粗骨料最大粒的选择混凝土所用粗骨料的公称粒级上限称为最大粒径
48.砂的技术要求(细度模数计算及级配评定) 粗砂:Mx=3.7~3.1 (I 区);中砂:Mx=3.0~2.3(II 区);细砂:Mx=2.2~1.6 (III 区)。 筛孔尺寸 I 区 II 区 III 区 累计筛余百分率(%) 9.5mm 0 0 0 4.75mm 10~0 10~0 10~0 2. 36mm 35~5 25~0 15~0 1. 18mm 65~35 50~10 25~0 0.60mm 85~71 70~41 40~16 0.30mm 95~80 92~70 85~55 0.15mm 100~90 100~90 100~90 49.碱骨料反应及如何防范 碱—骨料反应是指混凝土内水泥中所含的碱(K2O 和 Na2O),与骨料中 的 活性 SiO2 发生化学反应,在骨料表面形成碱-硅凝胶,吸水后将产生 3 倍以上 的体积膨胀,从而导致混凝土膨胀开裂而破坏。 防范:对水泥中碱含量大于 0.6%;骨料中含有活性 SiO2 且在潮湿环境或水 中使用的混凝土工程,必须加以重视。大型水工结构、桥梁结构、高等级公路、 飞机场跑道一般均要求对骨料进行碱活性试验或对水泥的碱含量加以限制。 50.粗骨料强度的表示方法、粗骨料最大粒如何选择? 碎石的强度可用其母岩岩石的抗压强度和碎石的压碎指标值表示。 卵石的强度用压碎指标值表示。 粗骨料最大粒的选择 混凝土所用粗骨料的公称粒级上限称为最大粒径。 1 2 3 4 5 6 1 100 ( ) 5 A A A A A A A M X − + + + + − =
在条件许可的情况下,应尽量选得较大粒径的骨料。骨料最大粒径受到多种条件的限制:①最大粒径不得大于构件最小截面尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。②对于混凝土实心板,最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得大于40mm。③对于泵送混凝土,当泵送高度在50m以下时,最大粒径与输送管内径之比,碎石不宜大于1:3:卵石不宜大于1:2.5。51.FCU及FCU。K及强度等级C的含义,影响混凝土强度的因素(试验条件)fcu(混凝土立方体抗压强度标准值):立方体试件的标准尺寸为150mm×150mmX150mm:标准养护条件为温度20土2℃,相对湿度95%以上:标准龄期为28天。在上述条件下测得的抗压强度值,以fcu表示。fcu,k(混凝土立方体抗压强度标准值系):按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件在28天龄期,用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值,用fcu,k表示。强度等级C:普通混凝土划分为十二个强度等级:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55和C60。影响混凝土强度的主要因素:(1)水泥强度和水胶比混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的粘结强度。混凝土的强度与水泥强度成正比关系。在水泥强度和其他条件相同的情况下,水胶比越小,混凝土强度越高,水胶比越大,混凝王强度越低。但水胶比太小,混凝王过于干稠,使得不能保证振捣均匀密实,强度反而降低。试验证明,在相同的情况下,混凝土的强度(fcu)与水胶比呈有规律的曲线关系,而与胶水比则成线性关系。(2)骨料的品质:有害物质含量、颗粒形状和表面粗糙度、针片状含量等。(3)施工条件:施工条件主要指搅拌和振动成型。(4)养护温度及湿度的影响砼强度的发展过程也就是水泥水化的过程,而温度和湿度是影响水泥水化速度和程度的重要因素
在条件许可的情况下,应尽量选得较大粒径的骨料。骨料最大粒径受到多种 条件的限制: ① 最大粒径不得大于构件最小截面尺寸的 1/4,同时不得大于钢筋净距的 3/4。 ②对于混凝土实心板,最大粒径不宜超过板厚的 1/3,且不得大于 40mm。 ③ 对于泵送混凝土,当泵送高度在 50m 以下时,最大粒径与输送管内径之比, 碎石不宜大于 1:3;卵石不宜大于 1:2.5。 51.FCU 及 FCU。K 及强度等级 C 的含义,影响混凝土强度的因素(试验条件) fcu (混凝土立方体抗压强度标准值):立方体试件的标准尺寸为 150mm×150mm ×150mm;标准养护条件为温度 20±2℃,相对湿度 95%以上;标准龄期为 28 天。 在上述条件下测得的抗压强度值,以 fcu 表示。 fcu,k (混凝土立方体抗压强度标准值系):按照标准方法制作养护的边长为 150mm 的立方体试件在 28 天龄期,用标准试验方法测得的具有 95%保证率的抗压 强度值,用 fcu,k 表示。 强度等级 C:普通混凝土划分为十二个强度等级:C7.5、C10、C15、C20、C25、 C30、C35、C40、C45、C50、C55 和 C60。 影响混凝土强度的主要因素: (1)水泥强度和水胶比 混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的粘结强度。 混凝土的强度与水泥强度成正比关系。 在水泥强度和其他条件相同的情况下,水胶比越小,混凝土强度越高,水胶比 越大,混凝土强度越低。但水胶比太小,混凝土过于干稠,使得不能保证振捣均 匀密实,强度反而降低。试验证明,在相同的情况下,混凝土的强度(fcu)与 水胶比呈有规律的曲线关系,而与胶水比则成线性关系。 (2)骨料的品质:有害物质含量、颗粒形状和表面粗糙度、针片状含量等。 (3)施工条件:施工条件主要指搅拌和振动成型。 (4)养护温度及湿度的影响 砼强度的发展过程也就是水泥水化的过程,而温度和湿度是影响水泥水化速度 和程度的重要因素
因此砼成型后必须在一定时间内保持适当的温度和湿度,以使水泥充分水化,,即混凝土的养护。(5)龄期:在正常养护的条件下,混凝土的强度将随龄期的增长而不断发展。普通砼,在标准养护条件下,砼强度的发展,大致与其龄期的常用对数成正比关系。试验条件对混凝土强度的影响①试件尺寸相同的混凝土,试件尺寸越小测得的强度越高。②试件的形状当试件受压面积(aXa)相同,而高度(h)不同时,高宽比(h/a)越大,抗压强度越小。③表面状态:试件表面有、无润滑剂,其对应的破坏形式不一,所测强度值大小不同。④加荷速度:加荷速度较快时,材料变形的增长落后于荷载的增加,所测强度值偏高。52.外加剂的定义、减水剂作用下有什么技术经济效果?外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。减水剂作用下的技术经济效果①在保持和易性不变,也不减少胶凝材料用量时,可减少拌和水量5%-25%或更多。从而达到降低W/B,提高强度的目的②在保持原配合比不变的情况下,可使拌合物的落度大幅度提高(可增大100-200mm)。③若保持强度及和易性不变,可节省胶凝材料10%-20%。④提高混凝土的抗冻性、抗渗性,使混凝土的耐久性得到提高。53.和易性的定义、影响因素、如何改善?和易性:新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型,并获得质量均匀、结构密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。影响和易性的主要因素
因此砼成型后必须在一定时间内保持适当的温度和湿度,以使水泥充分水化,, 即混凝土的养护。 (5)龄期:在正常养护的条件下,混凝土的强度将随龄期的增长而不断发展。 普通砼,在标准养护条件下,砼强度的发展,大致与其龄期的常用对数成正比 关系。 试验条件对混凝土强度的影响 ① 试件尺寸 相同的混凝土,试件尺寸越小测得的强度越高。 ② 试件的形状 当试件受压面积(a×a)相同,而高度(h)不同时,高宽比(h/a) 越大,抗压强度越小。 ③ 表面状态 :试件表面有、无润滑剂,其对应的破坏形式不一,所测强度值大 小不同。 ④ 加荷速度 :加荷速度较快时,材料变形的增长落后于荷载的增加,所测强度 值偏高。 52.外加剂的定义、减水剂作用下有什么技术经济效果? 外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。 减水剂作用下的技术经济效果 ①在保持和易性不变,也不减少胶凝材料用量时,可减少拌和水量 5%-25%或 更多。从而达到降低 W/B,提高强度的目的. ②在保持原配合比不变的情况下,可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大 100-200mm) 。 ③若保持强度及和易性不变,可节省胶凝材料 10%-20%。 ④提高混凝土的抗冻性、抗渗性,使混凝土的耐久性得到提高。 53.和易性的定义、影响因素、如何改善? 和易性:新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣 成型,并获得质量均匀、结构密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、 粘聚性和保水性三项内容表示。 影响和易性的主要因素
①单位用水量。单位用水量是混凝土流动性的决定因素。大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下,单位用水量一旦选定,单位水泥用量增减50~100kg/m3,混凝土的流动性基本保持不变,这一规律称为固定用水量定则。SS,=s×100%S+G②浆骨比浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前,水泥浆主要赋予流动性:在混凝土凝结硬化以后,主要赋予粘结强度。浆骨比不宜太大,否则易产生流浆现象,使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小,否则因骨料间缺少粘结体,拌合物易发生崩塌现象。③水胶比水胶比即水用量与胶凝材料用量之比。合理的水胶比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。④砂率砂率是指砂子占砂石总重量的百分率。砂率对和易性的影响非常显著。砂率的确定可通过试验确定合理砂率。在大型混凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程可根据经验或根据JGI55表选用。③胶凝材料品种及细度。骨料的品种和粗细程度。①外加剂。③时间、气候条件。混凝土和易性的调整和改善措施①当混凝土流动性小于设计要求时,为了保证混凝王的强度和耐久性,不能单独加水,必须保持水胶比不变,增加水泥浆用量。②当落度大于设计要求时,可在保持砂率不变的前提下,增加砂石用量。实际上相当于减少水泥浆数量
①单位用水量。 单位用水量是混凝土流动性的决定因素。 大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下,单位用水量一旦选定,单位水 泥用量增减 50~100kg/m3,混凝土的流动性基本保持不变,这一规律称为固定 用水量定则。 ②浆骨比 浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前,水泥浆主要赋 予流动性;在混凝土凝结硬化以后,主要赋予粘结强度。 浆骨比不宜太大,否则易产生流浆现象,使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小,否 则因骨料间缺少粘结体,拌合物易发生崩塌现象。 ③水胶比 水胶比即水用量与胶凝材料用量之比。合理的水胶比是混凝土拌合物流动性、保 水性和粘聚性的良好保证。 ④砂率 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率。 砂率对和易性的影响非常显著。砂率的确定可通过试验确定合理砂率。在大型混 凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程可根据经验或根据 JGJ 55 表选用。 ⑤胶凝材料品种及细度。 ⑥骨料的品种和粗细程度。 ⑦外加剂。 ⑧时间、气候条件。 混凝土和易性的调整和改善措施 ①当混凝土流动性小于设计要求时,为了保证混凝土的强度和耐久性,不能单独 加水,必须保持水胶比不变,增加水泥浆用量。 ②当坍落度大于设计要求时,可在保持砂率不变的前提下,增加砂石用量。实际 上相当于减少水泥浆数量。 100% + = S G S Sp